美國LED路燈推廣應用情況分析報告

美國的全國路燈5200萬盞，其中50%是公路燈，另外一半是街燈和城市公共廣場用燈，是全世界規模最大的城市照明系統，超過我國(3500萬盞左右)。美國的能源部在2009年開始，策劃安排用LED替換現有的路燈的計劃，它的啟動時間比我們的“十城萬盞”要晚一些。是全世界LED路燈的一部分，但推廣的計劃和安排比較嚴謹。

　　由於目前的LED道路照明燈在性能方面還難以滿足主干道的照明要求，經濟回報不理想，因此美國的LED道路照明主要是集中在次干道及城市照明道路上。

　　2010年開始挑選用東南西北中，內陸和沿海不同地理位置；科技經濟條件不同，規模大小不同的幾個城鎮，采用不同產品和太陽能系統它城鎮自願的基礎下逐步擴大範圍。按不完全統計，目前的推廣應用約占不到路燈總量的5%。現在還沒有任何一個城市做到全面使用LED路燈。洛杉磯市正在率先執行全世界最大的LED道路照明計劃，計劃安裝22萬個LED路燈，其次是東部的波士頓。

　　按上面計劃配套，在2010年5月份成立了一個LED市政道路照明聯盟，給各個試驗城市和專業部門提供一個交流平台。其目的是LED路燈打破地方性的局限，減少重復性的試驗投入，盡量降低投入風險，縮短對LED照明使用學習的周期。總結交流，提供對項目評審的統一標准，和工具軟件。

　　試點城市的LED路燈分階段進行應用試驗。第一階段是探討照明條件改進的應用效果和投資回報的可行性。第二階段的擴大試用期，追求技術改進，標准的確立，產品的性價比和應用方式層面進一步提高，達到在應用效果和經濟效益，環保節能，社會效果足以吸引社會資金投入。第三階段是自然引入社會資金投入，從而使LED照明可以得到全面推廣。也有些城市把推廣應用階段分成五個階段。初步估計，全面成熟使用要到2020年。

　　在每個城市的LED路燈的選擇試驗選區的時候，采太陽能設備用地理環境信息系統，根據推廣應用決策的權重，決定各階段的試驗區域。項目選擇首先是以照明改進需求兼顧回報放在第一位，在LED照明的回報率得到確認之後，在逐步分期進行改進，回報較高，效果明顯得以優先安排。

　　改造項目設定和後繼的結果總結，都是以直接的照明效果和為經濟效益為中心進行評估。從預期的回報和實際的獲得的回報對比，衡量產品是否成功。其它的評價因素還包括居民習慣，城市安全，照明效果等。由於替換的基礎條件不同，成本費用差別。從開始試點城市的總結來看，投入回報(不計各種補貼)周期是在2~7年之間。都可以達到了可以接受的水平。聯盟提供了一個路燈城市道路改造的核算的工具軟件，只要填入有關資料，就可以自動給出投入的風險和回報周期，避免了人為的干預和差錯。有助於缺乏經驗的城市，項目評估，投標項目的標書設計。增加市政建設預算的公開透明度，便於監督(LED道路改造經濟分析的軟件輸入和輸出界面)。

　　LED道路改造經濟回報的核心是實際照明效率，維持成本的改善。核算模式與燈具的光分布設計，和路燈設置的設計以及對比樣本有極大的關系。為了對比原有高壓鈉燈或不同分布LED路燈和設置，提出了一種FTE的照明效率的測算方案。這種方法完全的好處就是會引導路燈設計人員把主要力量投入到二次光學的設計的改進上，可以發揮LED路燈的系統潛力，而不是閉鎖在燈具每瓦流明的舊觀點上。(ETF測算方法的示意圖)。試點城市照明節電效果從20%到60%，顯然是得益於燈具的光分布。

　　出於經濟和實效，美國道路和照明比較重視目標能見度，偏向於較低平均照度。所以路燈設計距高比普遍大於我國。對照度均勻性要求不高，很少涉及路面亮度要求。但出於追求目標能見度和避免擾民，路燈設置對眩光的控制要求比較嚴格。相對來說，美國道路照明的耗電費用比較低，對燈具的光分布性能要求比較高。

　　由於道路照明的用電大部分都是從電網直接接入的，路燈的控制普遍采用自適性控制。由於新的LED路燈有可能接受調光控制。2013年4月，新公布的關於道路照明燈的自適應和遠程控的標准，為今後新型LED的產品和系統的設置，建立了一個框架。